ИЗОЛИРУЮЩИЙ ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2001 года по МПК A62B7/08 

Изобретение относится к изолирующим дыхательным аппаратам на химически связанном кислороде, предназначенным для использования в аварийных ситуациях или при работе в не пригодной для дыхания атмосфере.

Известен изолирующий дыхательный аппарат, предназначенный для использования в аварийной ситуации (патент США 4154234, НКИ 128/142, опубл. 15.05.79, патент США 4164218, НКИ 128/142.7, опубл. 14.08.79). Аппарат содержит лицевую часть (мундштук) с клапанами вдоха и выдоха, узел регенерации воздуха, представляющий собой генератор кислорода с твердым источником кислорода и патрон с поглотителем диоксида углерода, и дыхательный мешок, разделенный на две части, одна из которых является мешком вдоха, а другая - мешком выдоха. Выход мешка выдоха соединен с выходом генератора кислорода и входом поглотительного патрона. Вход мешка вдоха соединен с выходом поглотительного патрона. При работе аппарата кислород из генератора поступает в мешок выдоха, где смешивается с газом, выдыхаемым потребителем. Смесь газов из мешка проходит через поглотительный патрон и поступает в мешок и из него на вдох потребителя. Аппарат может быть снабжен колпаком. Конструктивное выполнение аппарата позволяет снизить температуру вдыхаемого воздуха, так как выходящий из генератора кислород, имеющий высокую температуру, при прохождении в мешок выдоха, затем в поглотительный патрон и мешок вдоха, теряет значительную часть своего тепла.

Однако такой аппарат характеризуется высоким сопротивлением дыханию, так как потребителю приходится усилием собственных легких обеспечивать вентиляцию в дыхательном контуре аппарата, преодолевая при этом сопротивление клапанов, поглотительного патрона и других элементов дыхательного контура. Кроме того, данный аппарат может эксплуатироваться только в диапазоне положительных температур, поскольку поглотитель диоксида углерода не обладает достаточной динамической активностью при отрицательных температурах, а тепла, передаваемого от потока кислорода выходящего из генератора, недостаточно для разогрева поглотителя.

Известен изолирующий дыхательный аппарат (патент США 4879996, НКИ 128-202.26, опубл. 14.11.89), в котором для снижения сопротивления дыханию используется эжектор, с помощью которого выдыхаемый потребителем газ пропускается через поглотительный патрон. Аппарат содержит лицевую часть с клапанами вдоха и выдоха, генератор кислорода, поглотительный патрон и эжектор, прокачивающий выдыхаемый газ через патрон. Дыхательный мешок аппарата разделен на две связанные между собой клапанами емкости - емкость вдоха и емкость выдоха. Связь между емкостями вдоха и выдоха обеспечивает поступление выдыхаемого газа в емкость вдоха при относительно высоких скоростях дыхания, минуя поглотительный патрон, или поступление газа из емкости вдоха в емкость выдоха при относительно малых скоростях дыхания. Таким образом происходит выравнивание давления газа в системе. Этот аппарат выбран за ближайший аналог.

Однако такой аппарат не может быть использован при отрицательных температурах окружающей среды, поскольку поглотитель диоксида углерода в поглотительном патроне при низких температурах не обладает достаточной динамической активностью, что приводит к повышению концентрации диоксида углерода в дыхательном контуре аппарата и, соответственно, уменьшению времени защитного действия аппарата. Конструктивное выполнение аппарата не обеспечивает возможность передачи тепла от генератора к поглотительному патрону.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик изолирующего дыхательного аппарата за счет расширения температурного диапазона эксплуатации.

Задача решается предлагаемым изобретением, согласно которому в изолирующем дыхательном аппарате, содержащем лицевую часть, емкости вдоха и выдоха, генератор кислорода, поглотительной патрон и эжектор, генератор кислорода установлен в корпусе поглотительного патрона в непосредственном контакте с поглотителем диоксида углерода, корпус патрона снабжен газонепроницаемой перегородкой, установленной во входной полости патрона, а головная часть генератора кислорода размещена во входной полости патрона перед поглотителем по ходу газовой смеси.

Такое конструктивное выполнение аппарата обеспечивает достаточный разогрев поглотителя диоксида углерода за счет улучшения условий теплообмена между генератором кислорода, поглотителем диоксида углерода и потоком воздуха.

Изобретение поясняется чертежом, где:
фиг. 1 - общий вид аппарата; фиг.2 - блок регенерации воздуха; фиг.3 - разрез А-А на фиг.2.

Изолирующий дыхательный аппарат содержит лицевую часть 1, соединенную патрубками вдоха 2 и выдоха 3 с емкостью вдоха 4 и емкостью выдоха 5. Емкость выдоха 5 соединена воздуховодом 6 с корпусом поглотительного патрона 7 (фиг. 2), в котором в непосредственном контакте с поглотителем диоксида углерода 8 установлен генератор кислорода 9, снабженный пусковым устройством 10. На крышке корпуса 7 установлен соединенный с емкостью вдоха 4 эжектор 11. Во входной полости 14 корпуса поглотительного патрона 7, связанной воздуховодом 6 с емкостью выдоха 5, установлена газонепроницаемая перегородка 12, перекрывающая фронтальную часть поглотителя диоксида углерода 8. По периметру перегородка 12 прилегает к корпусу поглотительного патрона 7 и корпусу генератора кислорода 9, при этом под перегородкой 12 и между головной частью 15 генератора кислорода 9 и корпусом 7 образуется полость 13, связанная с воздуховодом 6.

Аппарат работает следующим образом. С помощью пускового устройства 10 запускают генератор кислорода 9, который выделяет необходимое для дыхания и эжектирования газовой смеси через дыхательный контур аппарата и поглотитель диоксида углерода 8 количество кислорода. Эжектор 11 создает принудительный поток в дыхательном контуре и протягивает выдыхаемый воздух через поглотитель диоксида углерода 8. Очищенный от диоксида углерода воздух поступает в емкость 4, куда поступает также кислород из генератора 9. Из емкости вдоха 4 газовая смесь поступает в лицевую часть 1. Выдыхаемый воздух из лицевой части 1 поступает в емкость выдоха 5, откуда по воздуховоду 6 направляется в полость 13, поскольку перегородка 12 препятствует прохождению выдыхаемого воздуха напрямую к поглотителю диоксида углерода 8. В полости 13 воздух обтекает головную часть 15 генератора кислорода 9 и нагревается, поскольку в этой части генератора после его запуска в течение нескольких секунд развивается высокая температура. Нагретый воздух поступает в поглотитель 8. Последний разогревается, что способствует его эффективной работе при низких температурах окружающей среды. Тепло, излучаемое генератором кислорода 9 в процессе его работы, передается поглотителю диоксида углерода 8, поскольку последний находится в непосредственном контакте с генератором. Поэтому в процессе работы температура поглотителя поддерживается достаточной для его эффективной работы.

Испытания аппарата проводится на установке "Искусственные легкие". Результаты испытаний представлены в таблице.

Устройство относится к изолирующим дыхательным аппаратам на химически связанном кислороде и может быть использовано в аварийных ситуациях или при работе в не пригодной для дыхания атмосфере. Содержит лицевую часть, емкости вдоха и выдоха, генератор кислорода, поглотительный патрон и эжектор. Генератор кислорода установлен в корпусе поглотительного патрона в непосредственном контакте с поглотителем углерода. Корпус патрона снабжен газонепроницаемой перегородкой, установленной во входной полости патрона. Головная часть генератора кислорода размещена во входной полости патрона перед поглотителем по ходу смеси. Данное выполнение дыхательного аппарата обеспечивает достаточный разогрев поглотителя двуокиси углерода, что улучшает его эксплуатационные характеристики. 3 ил., 1 табл.

Изолирующий дыхательный аппарат, содержащий лицевую часть, емкости вдоха и выдоха, генератор кислорода, поглотительный патрон и эжектор, отличающийся тем, что генератор кислорода установлен в корпусе поглотительного патрона в непосредственном контакте с поглотителем углерода, корпус патрона снабжен газонепроницаемой перегородкой, установленной во входной полости патрона, а головная часть генератора кислорода размещена во входной полости патрона перед поглотителем по ходу смеси.